JPH0451346B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は軽量石膏硬化体及びその製造方法に係
り、特に鉄骨耐火被覆材、耐火間仕切材等に使用
するに好適な改良された軽量石膏硬化体及びその
製造方法に関する。

［従来の技術］ 気泡を多量に含む半水石膏スラリーを硬化させ
てつくる、軽量石膏硬化体（多泡質石膏板）は、
その軽量性と共に、石膏（二水石膏）の特徴であ
る不燃性、100℃以上に加熱されたときの結晶水
の脱水による吸熱反応、並びに硬化体内に含有さ
れる多量の気泡による断熱作用等の優れた耐火特
性から、鉄骨耐火被覆材、耐火間仕切材等の建材
等として従来より広く用いられている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、このような軽量石膏硬化体は、
多量の気泡を含有しているために、表面がもろく
て取扱い難く、また表面が平滑となり難いなどの
欠点がある。

このため、従来において、軽量石膏硬化体の板
の両表面を紙又は布で覆う方法が提案されている
が（特開昭57−144749）、火災時の耐火材として
の軽量石膏硬化体の使用目的からは、紙、布のよ
うな可燃性ないし発煙性の物質を用いることは耐
火材としての特性を阻害することとなり、有利な
方法とはいえない。

［問題点を解決するための手段］ 本発明はこのような従来の多泡質軽量石膏硬化
体板の問題点を解決し、表面が平滑で固く、かつ
高い曲げ強度を有し、しかも耐火材としての十分
な不燃性を備える軽量石膏硬化体と、これを製造
する方法を提供するものであつて、 繊維含有多泡質石膏層とこれをはさむ合計厚さ
が全層厚の10〜50％量の繊維含有緻密質石膏層と
からなることを特徴とする軽量石膏硬化体、 及び 型枠に繊維混入半水石膏スラリーを流し込み、
その上に、アルキル硫酸ソーダ、アルキルベンゼ
ンスルホン酸ソーダ又はポリオキシエチレンアル
キル硫酸塩を半水石膏に対し0.02〜2.0重量％添
加して撹拌することにより、気泡を多量に混入し
た繊維混入半水石膏スラリーを流し込み、更にそ
の上に繊維混入半水石膏スラリーを流し込んで硬
化、乾燥させることを特徴とする軽量石膏硬化体
の製造方法、 を要旨とするものである。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明の軽量石膏硬化体は、繊維含有多泡質石
膏層（以下、これを「第二層」ということがあ
る。）とこれをはさむ全層厚の10〜50％量の繊維
含有緻密質石膏層（以下、これらを「第一層」及
び「第三層」ということがある。）とからなる。

本発明において、硬化体の両表面を形成する繊
維補強緻密質石膏層、即ち第一層及び第三層は、
半水石膏及び水を主体とし、これに好ましくは原
料の半水石膏に対し0.5〜５重量部の繊維、更に
必要に応じて少量の凝結調節剤を混入したスラリ
ーを硬化せしめて形成され、その比重は一般に
0.9〜1.1程度の、繊維含有石膏硬化層である。

第一層及び第三層において、原料の半水石膏に
対する繊維の割合が少な過ぎると十分な補強効果
が得られず、また逆に多過ぎると成形性が損なわ
れる場合がある。従つて、繊維量は上記範囲とす
るのが適当である。

これら、第一層及び第三層の厚さは薄過ぎると
本発明による十分な強度向上効果が得られず、ま
た逆に厚過ぎると硬化体の比重が大きくなり、軽
量性が損なわれる。このため、第一層及び第三層
は、その合計厚さが軽量石膏硬化体全層の厚さの
10〜50％程度の厚さとなるようにするのが適当で
ある。

この第一層及び第三層の補強繊維としては、ガ
ラス繊維等の無機質繊維又は天然もしくは合成の
有機高分子繊維が挙げられる。ガラス繊維として
は、スラリー混練時にモノフイラメントに解繊す
る収束の弱いものが好適であり、また、有機高分
子繊維の具体例としてはビニロン繊維等が挙げら
れる。

一方、中央の繊維含有多泡質石膏層、即ち第二
層は、半水石膏と水を主体とし、更に繊維を混入
したスラリーに、特定の起泡剤と公知の界面活性
剤を加えて、多量の気泡を導入して硬化させた硬
化体層である。なお、この場合、必要に応じて更
に少量の凝結調節剤を用いることもできる。第二
層は比重0.4〜0.7程度であることが好ましく、ま
た繊維の使用量は原料の半水石膏に対して0.5〜
５重量部程度とするのが好適である。第二層に用
いる繊維としても、上述の第一層及び第三層に用
いる繊維を使用することができる。

後掲の実施例１と比較例１の結果の比較からも
明らかなように、第一層及び第三層に繊維が混入
されて補強されている場合、製品の軽量石膏硬化
体に必要な曲げ強度はこの第一層及び第三層によ
り一応確保される。従つて、単に嵩比重と曲げ強
度の面からすれば、第二層に繊維を含有させなく
ても十分な特性が得られるが、第二層に繊維を含
有しない場合には、施工時に軽量石膏硬化体板を
切断した際などに、切断面がもろくなり易いとい
う欠点を有する。従つて、本発明においては、第
二層にも繊維を含有させる。

次に本発明の軽量石膏硬化体の製造方法につい
て説明する。

本発明の方法においては、まず、型枠に第一層
用繊維混入半水石膏スラリーを流し込み。この場
合、型枠としては、第一層の表面を平滑とするた
め、プラスチツクスをコーテイングした底板、も
しくはプラスチツクシートを敷いた底板を有する
型枠を用いるのが有利である。

第一層用スラリーを流し込んだ後、引続き、第
二層用の気泡を多く含有する繊維混入半水石膏ス
ラリーを流し込む。第二層用のスラリーは、半水
石膏と水を主体とし、繊維及び適当な界面活性剤
を加え、気泡を導入して調製する。気泡の導入方
法は、プレフオーム法又はミツクスフオーム法の
いずれによつても良い。プレフオーム法は、ま
ず、水にアルキル硫酸ソーダ、アルキルベンゼン
スルホン酸ソーダ又はポリオキシエチレンアルキ
ル硫酸塩を起泡剤として半水石膏に対し0.02〜
2.0重量％添加し、強力に撹拌して発泡させる。
この際にPVA（ポリビニルアルコール）、MC（メ
チルセルローズ）などの高分子物質を半水石膏に
対し、0.05〜3.0重量％添加すると、安定した気
泡ができる。この発泡水と半水石膏とを混合して
スラリーとする。ミツクスフオーム法は、同様な
配合で材料を同時に投入し、強力に撹拌してスラ
リーとする。いずれの気泡導入法をとる場合で
も、水の量は半水石膏に対し40〜100重量％が好
適である。

なお、第一層及び第二層の注型に際しては、弱
いバイブレータを短時間使用し、石膏スラリー表
面を平らにならすこともできる。しかし、強力に
あるいは長時間行うと泡が上方に上がるので好ま
しくない。

第二層が僅かにこわばつた時期に、第三層の半
水石膏スラリーを流し込み、プラスチツクシート
で覆い、その上からロールをかけることにより、
表面を平滑にする。

次いで硬化させ、全層の硬化後に脱型し、乾燥
することにより、本発明の軽量石膏硬化体が得ら
れる。

なお、本発明において、用いる半水石膏はα
型、β型のいずれでも良い。

［作用］ 本発明の軽量石膏硬化体は、繊維含有多泡質石
膏層の両表面を繊維含有緻密質石膏層で被覆した
構成とされており、可燃性ないし発煙性物質によ
る被覆がないので、石膏硬化体の耐火材としての
特徴が損なわれることがなく、同一嵩比重の多泡
質石膏のみの硬化体と比べ、曲げ強度が高く、し
かも表面が硬く平滑である。このため、そのまま
塗装あるいは壁紙等で仕上げることもでき、壁紙
の接着性も良好である。

しかして、本発明の製造方法に従つて、前に流
し込んだ層が未だ完全に硬化しないうちに、次の
層の石膏スラリーを流し込むことにより、隣接す
る多泡質石膏層（第二層）と緻密質石膏層（第一
層又は第三層）との界面においては、二水石膏の
針状の結晶が一層から他層へと成長し合つて析出
するため、両層間の結合が極めて強固な軽量石膏
硬化体が容易に製造される。

［実施例］ 以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に
具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えな
い限り、以下の実施例に限定されるものではな
い。

実施例 １ β−半水石膏100重量部に対し、水80重量部と
ガラス繊維１重量部をホバートミキサーにて混合
して、スラリーＡを調製した。別に、80重量部の
水にアニオン型界面活性剤を0.02重量部及び
PVAを0.1重量部加え、家庭用ミキサーにて
6000rpmで高速撹拌して起泡させ、これにβ−半
水石膏100重量部とガラス繊維１重量部を加えて
混合し、多泡質石膏スラリーＢを調製した。

４×４×16cmの型枠にスラリーＡを５mm厚さに
注入し、その上にスラリーＢを35mm厚さまで注入
し、更にスラリーＡを40mm厚さまで注入し、硬化
後脱型し、40℃で３日間通風乾燥して軽量石膏硬
化体を得た。

この軽量石膏硬化体の嵩比重は0.62で、曲げ強
度は39Kgｆ／cm²であつた。

実施例 ２ ４×４×16cmの型枠に、実施例１で調製したス
ラリーＡを10mm厚さに注入し、その上に実施例１
で調製したスラリーＢを30mm厚さまで注入し、更
にその上にスラリーＡを40mm厚さまで注入し、硬
化後脱型し、40℃で３日間通風乾燥して軽量石膏
硬化体を得た。

この軽量石膏硬化体の嵩比重は0.76で、曲げ強
度は46Kgｆ／cm²であつた。

比較例 １ 80重量部の水にアニオン型界面活性剤を0.02重
量部及びPVAを0.1重量部加え、家庭用ミキサー
にて6000rpmで高速撹拌して起泡させ、これにβ
−半水石膏100重量部を加えて混合し、多泡質石
膏スラリーＣを調製した。

４×４×16cmの型枠に、実施例１で調製したス
ラリーＡを５mm厚さに注入し、その上にスラリー
Ｃを35mm厚さまで注入し、更にスラリーＡを40mm
厚さまで注入し、硬化後脱型し、40℃で３日間通
風乾燥して軽量石膏硬化体を得た。

この軽量石膏硬化体の嵩比重は0.64で、曲げ強
度は34Kgｆ／cm²であつた。

比較例 ２ β−半水石膏100重量部に対し水80重量部をホ
バートミキサーにて混合して、スラリーＤを調製
した。４×４×16cmの型枠に、スラリーＤを５mm
厚さに注入し、その上に比較例１で調製したスラ
リーＣを35mm厚さまで注入し、更にスラリーＤを
40mm厚さまで注入し、硬化後脱型し、40℃で３日
間通風乾燥して軽量石膏硬化体を得た。

この軽量石膏硬化体の嵩比重は0.65で、曲げ強
度は25Kgｆ／cm²であつた。

実施例 ３ ６×40×60cmの型枠に、実施例１で調製したス
ラリーＡを５mm厚さに注入し、その上に実施例１
で調製したスラリーＢを55mmの厚さまで注入し、
更にその上にスラリーＡを60mm厚さまで注入し、
硬化後脱型し、100℃で６日間乾燥して軽量石膏
硬化体を得た。

この軽量石膏硬化体の表面は硬く、平滑であ
り、壁紙接着性は極めて良好であつた。

以上の結果から、本発明の軽量石膏硬化体は、
第一層第二層及び第三層に含有される繊維の補強
効果により、曲げ強度が著しく増大し、しかも、
その表面は硬く平滑となることが明らかである。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明の軽量石膏硬化体
は、繊維含有多泡質石膏層とこれをはさむ全層厚
の10〜50％量の繊維含有緻密質石膏層とからなる
ものであつて、 曲げ強度が著しく高く、機械的特性に優れ
る。

表面が硬く、平滑である。

このため加工性に優れると共に、塗装、壁紙
仕上げも良好に行うことができる。

可燃性ないし発煙性物質の被覆がないため、
石膏の耐火性能が損なわれることがない。

等の優れた特徴を有し、耐火建材等として極めて
有用である。

しかして、このような本発明の軽量石膏硬化体
は、型枠に繊維混入半水石膏スラリーを流し込
み、その上に気泡を多量に混入した繊維混入半水
石膏スラリーを流し込み、更にその上に繊維混入
半水石膏スラリーを流し込んで硬化、乾燥させる
ことを特徴とする本発明の製造方法により、優れ
た層間密着性のもとに、容易かつ効率的に製造さ
れる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 繊維含有多泡質石膏層とこれをはさむ合計厚
   さが全層厚の10〜50％量の繊維含有緻密質石膏層
   とからなることを特徴とする軽量石膏硬化体。 ２ 繊維含有緻密質石膏層は、半水石膏原料に対
   して0.5〜５重量部の繊維を含有することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の硬化体。 ３ 型枠に繊維混入半水石膏スラリーを流し込
   み、その上に、アルキル硫酸ソーダ、アルキルベ
   ンゼンスルホン酸ソーダ又はポリオキシエチレン
   アルキル硫酸塩を半水石膏に対し0.02〜2.0重量
   ％添加して撹拌することにより、気泡を多量に混
   入した繊維混入半水石膏スラリーを流し込み、更
   にその上に繊維混入半水石膏スラリーを流し込ん
   で硬化、乾燥させることを特徴とする軽量石膏硬
   化体の製造方法。